Управление пограничным слоем и циркуляцией скорости

Существуют различные способы управления пограничным слоем, позволяющие предотвратить или затянуть его отрыв от обтекаемого тела. Рассмотрим, например, цилиндр, обтекаемый потоком в направлении, перпендикулярном к оси. Будем вращать цилиндр так, чтобы его окружная скорость была равна или больше максимальной скорости течения на окружности цилиндра. Тогда на той стороне цилиндра, на которой жидкость и стенка движутся в одну сторону, пограничный слой будет не тормозиться, а наоборот, увлекаться вперед движущейся стенкой. Это позволяет пограничному слою легче, чем внешнему потоку, преодолеть возрастание давления в направлении течения. Поэтому на рассматриваемой стороне цилиндра возвратное движение в пограничном слое не возникает, следовательно, не происходит и отрыва потока. На противоположной стороне цилиндра, где стенка и жидкость движутся в противоположные стороны, пограничный слой испытывает резкое торможение, и поэтому здесь сначала возникает возвратное движение, а затем происходит отрыв мощного вихря. Одновременно с вихрем возникает, как об этом было сказано в 11 предыдущей главы, циркуляция вокруг цилиндра, направленная в сторону, противоположную вращению вихря. [c.194]

Л. Управление пограничным слоем и циркуляцией скорости [c.255]

Многие способы регулирования циркуляции скорости, в том числе с помощью механических закрылков, связаны с отсосом или выбросом газа вспомогательными средствами. Турбомашины, имеющие много лопаток, не являются идеальными объектами для выпуска или отбора газа внешними вспомогательными средствами, особенно если их КПД имеет важное значение. Однако в таких приложениях, как охлаждение турбинных лопаток, дополнительный воздух может косвенно использоваться для управления пограничным слоем. К счастью, применение дополнительного воздуха в турбинах не является главным средством управления пограничным слоем. Для предотвращения отрыва потока можно использовать решетки с тандемными лопатками. Тогда не требуется никаких внешних источников вспомогательного воздуха. [c.256]

Как показал Прандтль [26], отрыв пограничного слоя можно предотвратить, если перемещать поверхность в направлении течения с достаточной скоростью, но такой способ управления обтеканием крыльев труден для реализации на практике. Флетнер заменил парус на лодке вращающимся цилиндром и использовал эффект Магнуса, но это оказалось неэкономичным [27]. Рассмотрим круговой цилиндр диаметром с , помещенный в однородный поток, движущийся со скоростью Ыос, с тремя различными величинами циркуляции скорости вокруг цилиндра (фиг. 13) [25]. Когда циркуляция Г < 2пи й направлена по часовой стрелке (фиг. 13, а), отрыв происходит в точке А и Сх, < 4л, но при циркуляции Г = 2лМоей отрыва не происходит и Сг, достигает максимальной величины 4л. [c.210]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...